視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)20課件

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的

數(shù)據(jù)存儲技術(shù)課程目標學(xué)完本課程后，您能夠：掌握RAID的基本概念；掌握RAID0，1，3，5，6，10，50各個級別的原理和適用場合；了解校驗冗余算法。一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

RAID基本概念——組織數(shù)據(jù)的方式（分區(qū)/分塊/條帶）extent0extent0extent1extent0extent1extent1extent1extent0extent2磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4分區(qū)分條stripestripRAIDRAID基本概念——組織數(shù)據(jù)的方式（分區(qū)/分塊/條帶）extent0extent0extent1extent0extent1extent1extent1extent0extent2磁盤1磁盤2磁盤3磁盤4分區(qū)分條stripestripRAID一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)知識

RAID基本概念磁盤鏡像

RAID基本概念磁盤數(shù)據(jù)跨盤、數(shù)據(jù)分段

RAID基本概念——熱備和熱換備盤陣列1陣列2磁盤故障熱換熱備切換RAID基本概念——熱備和熱換備盤陣列1陣列2磁盤故障熱換熱備切換

RAID級別

以下級別陣列的虛擬磁盤和各物理成員磁盤之間的數(shù)據(jù)映射關(guān)系：0,1,3,5(5E,5EE),6(P+Q,DP),0+1，10,50……Raid2、4呢？一、系統(tǒng)前端接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)RAID級別——RAID0（一）RAID0定義：StripedDiskArraywithoutFaultTolerance(沒有容錯設(shè)計的條帶磁盤陣列），以條帶形式將RAID陣列的數(shù)據(jù)均勻分布在各個陣列中。RAID0圖解：D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15邏輯磁盤物理磁盤0物理磁盤1物理磁盤2物理磁盤3stripe0stripe1stripe2stripe3RAID0DataRAID0RRRRWWWWRRRR無法保證數(shù)據(jù)安全2023/2/3InspurgroupDataRAID060GB60GB60GB60GB240GBAdvantage:BestPerformanceMax.Capacity無法保證數(shù)據(jù)安全RRRRWWWWAccesstime=1sec1/4sec1/4sec1/4sec1/4sec1/4secRAID0RAID級別——RAID0（二）RAID0小結(jié)：至少需要磁盤數(shù)2優(yōu)點缺點極高的讀寫效率速度快，由于不存在校驗，所以不占用cpu資源部署簡單無冗余，不是真正的RAID不能用于關(guān)鍵數(shù)據(jù)環(huán)境適用領(lǐng)域視頻生成和編輯圖像編輯RAID1DataGoodDataProtectRRRRWWWWRRRRRAID12023/2/3InspurgroupRAID160GB60GB60GB60GB60GBDataGoodDataProtectCapacity=1xDiskcapacityMinimumDisksrequired:2RRRRWWWWAccesstime=1sec1sec1sec1sec1sec1secRAID1RAID級別——RAID1（二）RAID1小結(jié)：至少需要磁盤數(shù)2優(yōu)點缺點理論上讀效率是單個磁盤的兩倍100％的數(shù)據(jù)冗余設(shè)計、使用簡單成本高，空間利用率只有1/2適用領(lǐng)域財務(wù)、金融等需要高可用的數(shù)據(jù)存儲環(huán)境2023/2/3InspurgroupWhatisParallelarrayandparity??ParityruleParityBitRAID32023/2/3InspurgroupRAID360GB60GB60GB60GB180GB123PCapacity=

N-1Diskcapacity456PData789PPW123W456W789PPRAID32023/2/3InspurgroupRAID3123MinimumDisksrequired:3DataR123PRAID3RAID級別——RAID3（二）RAID3小結(jié)：至少需要磁盤數(shù)3優(yōu)點缺點較RAID5更高的寫速率如果有一個磁盤損壞，對吞吐量影響較小控制器設(shè)計復(fù)雜不能實現(xiàn)軟RAID最好的情況下（各個成員磁盤的運轉(zhuǎn)馬達同步），傳輸速率僅相當(dāng)于單個磁盤適用領(lǐng)域視頻生成和在線編輯圖像和視頻編輯其他需要高吞吐量的的場合2023/2/3InspurgroupRAID5123PDataW123PW456PP456456W789P789789P60GB60GB60GB60GB180GBCapacity=

N-1DiskcapacityRAID52023/2/3InspurgroupRAID5123MinimumDisksrequired:3DataR123PP456789PRAID5RAID級別——RAID5（一）RAID5定義：以XOR檢驗為冗余方式，校驗數(shù)據(jù)均勻分布在各個數(shù)據(jù)磁盤上，對各個數(shù)據(jù)磁盤的訪問為異步操作。RAID5圖解：D0D1D2P0D3D4P1D5D6P2D7D8P3D9D10D11D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15邏輯磁盤物理磁盤0物理磁盤1物理磁盤2物理磁盤3stripe0stripe1stripe2stripe3D12D13P0D11stripe4xorRAID級別——

RAID5（二）RAID5小結(jié)：至少需要磁盤數(shù)3優(yōu)點缺點高讀取速率中等寫速率磁盤損壞會影響系統(tǒng)的吞吐量控制器設(shè)計復(fù)雜磁盤損壞后，重建很復(fù)雜適用領(lǐng)域文件服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器OLTP環(huán)境的數(shù)據(jù)庫WEB，E－MAIL服務(wù)器RAID6——RAIDDP（一）工作原理：DP：DoubleParityRAIDDP在RAID4所使用的一個行xor檢驗磁盤的基礎(chǔ)上，又增加了一個磁盤，用于存放斜XOR校驗信息。DataDisk1DataDisk2DataDisk3DataDisk4ParityDisk1D11D21D31D41D12D22D32D42D13D23D33D43D14D24D34D44P11P21P31P41DualParityDiskRAID4xorRAIDDPD11D22D33D44DP1DP5D12D23D34P41DP2D13D24D31D41DP3D14D21D31D42DP4RAID6——RAIDDP（二）恢復(fù)過程：DataDisk1DataDisk2DataDisk3DataDisk4ParityDisk1D13D23D33D43D14D24D34D44P11P21P31P41DualParityDiskxorD33D44DP1DP5D23D34P41DP2D13D24P31DP3D14P21DP4Disk1和Disk2同時損壞恢復(fù)開始D21D32D11D22D12D41D31D422023/2/3InspurgroupRAID10DataRAID0RAID1RAID1WWWWRAID102023/2/3InspurgroupRAID10DataRAID0RAID1RAID1RRRRRAID102023/2/3InspurgroupRAID1060GB60GB60GB60GB120GBDataGoodDataProtectCapacity=

?xTotalDiskcapacityMinimumDisksrequired:4RAID0RAID1RAID160GB60GBRRRRRAID102023/2/3RAID1060GB60GB60GB60GB120GBDataMinimumDisksrequired:4RAID1RAID0RAID0120GB120GBRRRRRAID10RAID10DataRAID1RAID0RAID0RRRRRAID10RAID1RAID0RAID0RAID0RAID1RAID1比較RAID10和01RAID組合級別——RAID10（二）RAID10小結(jié)：至少需要磁盤數(shù)4優(yōu)點缺點高讀取速率高寫速率，較校驗RAID而言，寫開銷最小至多可以容許n個磁盤同時損壞（2N個磁盤組成的RAID10陣列）貴只有1/2的磁盤利用率適用領(lǐng)域要求高可靠性和高性能的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器RAID組合級別——RAID50（一）定義：將鏡像和條帶組合起來的組合RAID級別，最低一級是RAID5鏡像對，第二級為RAID0圖解：D1P11D4P12D2P13D11P23D15P14D16D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15邏輯磁盤物理磁盤0物理磁盤1物理磁盤2物理磁盤3stripe0stripe1stripe2stripe3D5D10D14D6D3P12D12D13D17P24P22D7物理磁盤4物理磁盤5D16D17…D0RAID組合級別——RAID50（二）RAID50小結(jié)：至少需要磁盤數(shù)6優(yōu)點缺點比單個RAI5容納更多的磁盤比單個RAID5有更好的讀性能至多可以容許n個磁盤同時損壞（N個RAID5組成的RAID50陣列）比相同容量的單個RAID5重建時間更短比較難實現(xiàn)同一個RAID5組內(nèi)的兩個磁盤損壞會導(dǎo)致整個RAID50陣列的失效適用領(lǐng)域大型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器文件服務(wù)器存儲協(xié)議的基礎(chǔ)知識—scsi存儲協(xié)議的基礎(chǔ)知識—scsi存儲協(xié)議的基礎(chǔ)知識—光纖道FC協(xié)議存儲協(xié)議的基礎(chǔ)知識—光纖道FC協(xié)議SCSI應(yīng)用SCSI傳輸協(xié)議SCSI物理連接SCSI應(yīng)用SCSI傳輸協(xié)議SCSI物理連接Initiator設(shè)備Target設(shè)備互連協(xié)議應(yīng)用協(xié)議傳輸協(xié)議傳輸服務(wù)接口互連服務(wù)接口應(yīng)用層傳輸協(xié)議層互連層存儲協(xié)議的基礎(chǔ)知識—光纖道FC協(xié)議Fabric節(jié)點N_PortF_PortF_PortE_PortE_PortFL_Port

節(jié)點N_Port交換機2交換機1

節(jié)點NL_Port

節(jié)點NL_PortG_Port服務(wù)器或存儲設(shè)備：N端口NL端口FC交換機：F端口FL端口E端口G端口存儲協(xié)議的基礎(chǔ)知識—光纖道FC協(xié)議存儲協(xié)議的基礎(chǔ)知識—光纖道FC協(xié)議存儲協(xié)議的基礎(chǔ)知識—ISCSISCSI應(yīng)用（文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫）SCSI塊指令SCSI流指令其他SCSI指令SCSI指令、數(shù)據(jù)和狀態(tài)iSCSITCPIP以太網(wǎng)等iSCSITCPSCSIIPLinkiSCSITCPSCSIIPLinkIni